图1 网格模型
今天分享的案例是过盈装配的分析,学习接触对里初始过盈设置。图一为本案例模型,这里建立的是内外环径向过盈0.05的模型。
目标:学习接触对里初始过盈设置。
材料:定义了线弹性材料,杨氏模量1e6,泊松比0.3。(案例中材料参数仅供参考)
图2 材料模型
分析步设置:如图三,采用GeneralStatic 定义两个分析步,第一个分析步解决过盈问题,第二个分析步将内环旋转一圈。第一分析步打开大变形Nlgeo为on,其余默认设置;第二个分析步改初始增量步长Initial increment 为0.05,其余默认设置。
3 分析步设置
接触定义:将内环内表面与中心的参考点建立分布耦合;定义无摩擦接触属性,然后建立S-S接触对如图4。在接触对设置面板定义初始过盈,点击Interference Fit选项,进入Interference Fit Option面板,选择Gradually Removeslave overclosure……选项,然后选择Uniform allowable Interference,允许过盈,设置rampUP(0-1)幅值曲线,并指定Magnitudeat start of step -0.05,(此处负值表示过盈量,正值则表示间隙),设置完毕。
图4 耦合和接触设置
边界条件设置:如图5所示有三个约束,fix-x约束了外环最高点的U1自由度;fix-y约束了外环左右端点的U2自由度;refPoint约束了内环耦合参考点的所有自由度,然后在第二分析步施加UR3 6.28旋转位移,即让内环逆时针转动一圈(想一想:边界条件为何如此设置?)。
5 边界条件设置
网格:采用CPE4单元类型,内环单元尺寸0.5,外环单元尺寸0.75。设置完毕,进行求解,应力分布云图如图6。
6 应力云图
看到的结果是不是与预期有所差距,为何是锯齿状分布的呢?大家可自行改变接触设置里Surface Smoothing的选项,然后对比分析结果,了解Surface Smoothing的功能。下期继续分享本案例使用通用接触时过盈的设置方法。一起期待……